二元相图中稳定化合物活度的计算方法

基于二元相图中存在大量稳定的化合物的理论基础.据此,提出了一种由含稳定化合物的二元相图中化合物计算活度的新方法.根据已有的从二元相图提取活度的公式,先求出2个组元的活度,再由质量作用定律求出平衡常数K0,从而可由得到的2个纯组元的活度,计算得到稳定化合物的活度.用此方法计算了In-Sb二元系中稳定化合物的活度,经验证此方法是可行的,其计算结果与文献值吻合很好.     

由标准生成热计算含有化合物的二元系的活度

本文利用已知化合物的生成热,推导出了一个在含有化合物的二元体系,由相图计算活度的新公式: 式中:ΔHf~0为化合物的标准生成热;x,y分别为化合物的化学计量系数;N_A、N_B分别为组元A、B的摩尔分数;γ_A、γ_B分别为组元A、B在液相线温度时的活度系数。 对已知活度值的Au—Bi二元体系,用文献中公式及我们的公式进行了计算,其计算数值与实验数值符合较好,证实了用本公计算含有化合物的二元体系的活度是可行的。 我们用本公式计算了Al—La二元体系的活度,对预报的结果进行了初步分析。     

KBr-H2O、NH4Br-H2O和ZnBr2-H2O作用浓度计算模型

建立了强电解质水溶液KBr-H2O、NH4Br-H2O和ZnBr2-H2O作用浓度的计算模型,计算了上述三个溴化物二元水溶液体系在温度为298.15K、质量摩尔浓度达到饱和前的作用浓度.热力学模型计算的组元作用浓度以纯物质为标准态和摩尔分数为浓度单位,与文献报道的组元活度以无限稀为标准态和质量摩尔浓度为浓度单位经过活度的标准态转换后可良好地吻合,且转换系数在计算的浓度范围内基本守恒.以上热力学模型计算的组元作用浓度能反映出强电解质水溶液的结构本质;在本模型的假设下电解质水溶液呈现理想溶液特征,组元的作用浓度在计算的浓度范围内严格遵守质量作用定律.     

对拉乌尔定律的解释应考虑分子大小

拉乌尔定律是物理化学中的一条重要定律,它最初是由拉乌尔从含不挥发的非电解质溶液的蒸气压较纯溶剂的蒸气压低的实验结果总结出来的。拉乌尔由实验得出溶剂的蒸气压降低值与纯溶剂的蒸气压之比等于溶质的摩尔分数,其数学表达式为(P_1~0-P_1)/P_1~0=X_2。对于双液体系可写为 P_1=X_1P_1~0和 P_2=X_2P_2~0。拉乌尔定律的一个重要应用是常常被作为理想溶液的定义(尽管在不同的物理化学教科书中有不同的叙述)。理想溶液要求体系中任一组分在全部浓度范围内(或在作为理想溶液     

苯＋六氟代苯相合熔点化合物及其固液平衡的热力学计算

使用Gibbs-Duhem方程和四参量GE方程,在272.00 K到278.00 K区间,计算了10个温度的两组元活度系数和GE方程,在272.00 K,x2=0.5,GE=1 184.70 J.mol-1,SE=21.10 J.mol-1.K-1,HE=6 921.11 J.mol-1,272.00 K相合熔点化合物的离解平衡△rGmθ=487.54 J.mol-1,△rHθm=21 364.11 J.mol-1,△rSmθ=76.75±0.01 J.mol-1.K-1.体系接近于规则溶液模型,在化合物存在相区离解反应的反应焓变和熵变均可视之为常量,液相区不会存在稳定的化合物.     

笨+六氟代苯相合熔点化合物及其固液平衡的热力学计算

使用Gibbs-Duhem方程和四参量GE方程,在272.00 K到278.00 K区间,计算了10个温度的两组元活度系数和GE方程,在272.00 K,x2=0.5,GE=1 184.70 J·mol-1,SE=21.10 J.mol-1·K-1,HE=6 921.11 J·mol-1,272.00 K相合熔点化合物的离解平衡△,Gθm=487.54 J·mol-1,△,hθm=21 364.11 J·mol-1,△,Sθm=76.75±0.01 J·mol-1·K-1.体系接近于规则溶液模型,在化合物存在相区离解反应的反应焓变和熵变均可视之为常量,液相区不会存在稳定的化合物.     

计算相图基础理论问题的证明

以具有较大溶解度的二元合金溶液(其二组元活度均≤1)为例,证明了计算绘制相图所必需的基本函数T=f(xi)一定存在;用两种证明方法证明了二元合金溶液各相摩尔吉布斯能Gm与组元浓度xi的函数Gm=ξ(xi)曲线为有最小值的上凹曲线.     

三元合金及金属间化合物中各组分活度系数的计算

根据Kohler三元溶体模型和Miedema二元系统生成热模型，建立了计算三元合金及金属化合物中各组分活度系数的方程。计算了三元合金Ti-5Al-2.5Sn,Ti-6Al-4V及不同温度下金属间化合物TiAl,Ti3Al和Ti2AlNb中各组分的活度系数。并与有关实验值进行了对比.计算结果表明此公式的计算结果与实验值吻合较好，解决了固态二元、三元合金及金属间化合物中各组分的活度系数的计算问题，Ti与A1活度系数均小于1，对Raoultl定律产生负偏差。根据所计算的活度系数和活度值，预测了SiC/TiAl,SiC/Ti3Al和SiC/Ti2AlNb复合材料的界面反应，表明SiC/Ti3Al界面反应较为严重。     

冶金熔体中组元活度及其标准态的量度

从冶金熔体中组元的活度及其标准态的概念和定义出发,分析和讨论了在冶金领域应用质量分数和质量百分浓度的差异．指出采用质量百分浓度或质量分数来表示金属溶液中组元的含量,决不仅是简单的单位或数值变换,而且涉及冶金物理化学的基本原则,必须予以认真考虑和对待.     

具有小浓度共晶点组元的二元系摩尔分数的理论计算

本文从正规溶液理论的液——固平衡曲线方程出发,讨论具有小摩尔分数共晶点的二元系,得到了计算共晶点的理论公式,并与经验公式及实验值进行了比较,计算值与实验值符合得较好。     

二元化合物熔化时的热分解率与其在相图中峰顶的曲率半径的关系

根据相图中化合物峰项的曲率半径 ,可以知道化合物的热稳定性 ,本文导出AB型和A2 B型化合物熔化时的分解率与相图中峰顶处的曲率半径的定量关系 .     

Evaporation in the young solar nebula as the origin of 'just-right' melting of chondrules

Chondrules are millimetre-sized, solidified melt spherules formed in the solar nebula by an early widespread heating event of uncertain nature. They were accreted into chondritic asteroids, which formed about 4.56 billion years ago and have not experienced melting or differentiation since that time. Chondrules have diverse chemical compositions, corresponding to liquidus temperatures in the range 1,350-1,800 degrees C. Most chondrules, however, show porphyritic textures (consisting of large crystals in a distinctly finer grained or glassy matrix), indicative of melting within the narrow range 0-50 degrees C below the liquidus. This suggests an unusual heating mechanism for chondrule precursors, which would raise each individual chondrule to just the right temperature (particular to individual bulk composition) in order to form porphyritic textures. Here we report the results of isothermal melting of a chondritic composition at nebular pressures. Our results suggest that evaporation stabilizes porphyritic textures over a wider range of temperatures below the liquidus (about 200 degrees C) than previously believed, thus removing the need for individual chondrule temperature buffering. In addition, we show that evaporation explains many chondrule bulk and mineral compositions that have hitherto been difficult to understand.     

近液相线半连续铸造中凝固组织的多尺度模拟

建立了描述连续铸造过程的温度场模型及相变模型,通过固相率变化将宏观和介观尺度上的模拟耦合起来.利用外推边界条件对Al-Cu合金在近液相线半连续铸造过程的稳态温度场进行了计算;根据连续铸造特点,提出了用液/固相变区域中元胞的平均过冷度作为形核计算的基本参数,避免了铸件中心区域的多余形核问题.对Al-(3.5~10)%Cu合金、铸造速度为2.0 mm/s的液相线铸造的凝固组织进行了模拟,并且ZL201合金的模拟结果与实验吻合.计算表明:合金成分对半固态合金组织的形成有较大影响,当合金质量分数在(8~10)%时可获得晶粒大小和分布良好的合金组织.     

燃烧合成Mg2Ni储氢合金的热力学分析

从理论上对燃烧合成Mg2Ni反应体系在不同预热温度下的绝热温度及Mg2Ni的熔化率进行了计算．研究结果表明，反应的绝热温度随预热温度的升高而提高，而且二者的差值基本为一定值．在一定的预热温度下产物Mg2Ni将熔化，其熔化率随预热温度的升高或稀释剂含量的减少而增加．添加适量的稀释剂有助于降低反应的绝热温度、减小Mg2Ni的熔化分解从而得到高纯的Mg2Ni．     

Thermodynamic properties and microstructural characteristics of binary Ag-Sn alloys

The liquidus and solidus temperatures and enthalpy of fusion for Ag-Sn alloys are systematically measured within the whole composition range by differential scanning calorimetry (DSC). The measured enthalpy of fusion is related to Sn content by polynomial functions, which exhibit one maximum value at 52 wt%Sn and two minimum values around 21 wt%Sn and 96.5 wt%Sn, respectively. The liquidus slope, the solidification temperature interval, the solute partition coefficient and the entropy of fusion are calculated on the basis of the measured results. The undercoolability of those liquid Ag-Sn alloys solidifying with primary (Ag) solid solution phase is stronger than the other alloys with the preferential nucleation of ζ and ε intermetallic compounds. Morphological observations reveal that peritectic reactions can rarely be completed, and the peritectic microstructures are always composed of both primary and peritectic phases.     

根据铁的熔化热校正铁基二元相图富铁端的固相线

根据铁的熔化热数据，校正了铁与合金元素的二元相图富铁端的固相线，并根据校正后固相线余率与液相线斜率之比值，求出了合金元素在固、液相中分配比的校正值。此值与Ｃｈｉｐｍａｎ得到的数据很接近。     

新稀土金属间化合物晶体结构及高温晶格热膨胀性能研究

[目的]研究稀土-过渡族金属合金体系中的新稀土金属间化合物,挖掘稀土合金与化合物的新应用。[方法]利用扫描电子显微镜和能谱仪分析合金样品及其组成物相的成分,采用X射线粉末衍射技术研究和测定新金属间化合物的晶体结构及高温晶格热膨胀性能,并对所研究的新金属间化合物的高温热膨胀性能进行总结分析。[结果]不同的合金元素可以形成结构类型相同的晶体结构,得到了部分新金属间化合物的晶格热膨胀系数,这些新稀土金属间化合物的平均晶格热膨胀系数在10~(-6)到10~(-5)数量级之间,它们的平均单胞体积热膨胀系数也在同一数量级。[结论]化学性质相近的合金元素可以相互替代形成同构型金属间化合物。利用X射线粉末衍射同构法可测定新化合物的晶体结构,该法适用于解析二元、三元乃至多元新化合物的晶体结构。所研究的新稀土金属间化合物的热膨胀系数分别满足其各自所属晶系的热膨胀关系。     

NiAl金属间化合物的缺陷强化

研究了ＮｉＡｌ金属间化合物由化学成分偏离化学计量成分所造成的缺陷强化，并与其他Ｂ２型金属间化合物的结果进行了比较．结果表明：ＮｉＡｌ化合物的缺陷强化不能单纯用传统的稀薄合金固溶强化理论来解释．对Ｂ２型结构稳定的二元系合金来说，化学成分偏离量越少，产生的缺陷强度越大．说明ＮｉＡｌ化合物中由于化学成分偏离化学计量成分所造成的缺陷不是均匀分布的，而是在一定的原子尺寸范围内形成了短程或长程有序的规则排列．这可能是比溶质原子均匀排列时产生附加强化效应的原因．     

差热分析法绘制萘-苯甲酸二元相图

将纯萘和纯苯甲酸按照不同的质量比配制成一系列混合物,用差热分析法绘制其差热分析（DTA）曲线。从曲线中获得不同组成的相变温度,并由此绘制出萘一苯甲酸二元系统的相图。结果表明,萘一苯甲酸二组分的最低共熔点为72．468℃,含苯甲酸的百分数为46％。     

浇注温度对AlSi7Mg合金显微组织的影响

研究了不同的烧注温度对铸造AlSi7Mg合金凝固组织的影响。实验表明：当浇注湿度接近液相线温度时,AlSi7Mg合金中的初生α－Al凝固成球状或粒状,晶粒细小,分布均匀;获得球状或粒状AlSi7Mg合金半固态坯料的最佳浇注温度为615℃;在接近液相线温度下浇注,较快的合金溶体冷却速度、浇注引起的合金溶体流动和大范围的同时凝固促使AlSi7Mg合金形成球状或粒状的初生α－Al组织。